琅琊利劍
這根“鐵棒”叫做槍坯,槍坯本身就是合金鑄造成型的,根據槍管規格的不同要求鑄造出不同粗細的槍坯,然後將槍坯加工成中空的無縫鋼管,最後加工出膛線就成為正在的槍管了。
槍坯合金鑄造工藝要求很高,步槍槍管坯多用鉻鉬高合金鋼,高精度狙擊步槍多用含10%鉻的2.416號不鏽鋼……根據不同類型武器的戰術要求,而運用相應材質的原料,一般均為合金鋼,錳、鎢、鉻、鉬、鎳等根據元素特性元多屬於其需合金元素之列,私人小作坊不在乎壽命的話,用高碳鋼也可以,比如緬北、巴基斯坦北部、塔利班武裝等。
製造優質合金槍坯所需材料是很難搞到的,1890年張之洞搞的漢陽兵工廠生產的第一批200支漢陽造所使用的槍管坯就是高價從日本進口的;俄羅斯高精度狙擊步槍T5000所使用的槍管坯是從美國進口的(生產T5000的ORSIS步槍公司是民企,所以不在西方國家限制範圍);我國的26式狙擊步槍之所以售價高達26萬的原因就是高性能槍管坯價格昂貴。
槍管坯在鋼鐵廠鑄造成型以後經機床切削成合金棒後就可以運送至造槍廠,槍廠根據所生產的槍型要求把合金棒加工成所設計的外形,隨後開始鑽孔,此時的合金棒就成為“無縫鋼管”,最後就是造槍的核心技術——拉膛線,最後完成渡漆,一支槍管就此誕生。
大型槍廠所使用的生產設備都是大型、高精度設備,材料也是高性能的,所以造出來的槍械性能都比較好,而作坊生產設備相對簡陋,拉膛線工藝甚至靠手工!所以這些作坊生產出來的槍械精度低壽命短,只適合犯罪分子和恐怖分子打打冷槍搞搞伏擊(反正幾百幾千塊一支,扔了也不心疼)。
由於造槍門檻極低,所以我國控槍非常嚴格,購買無縫鋼管都需要實名登記,生產或持有仿真槍是違法的,生產或持有槍械就可入刑。
兵器知識譜
為了承受子彈發射藥爆炸產生巨大的壓力,現代槍管一般使用一體成型的無縫鋼管鍛造而成,而槍管的孔則是在鋼管毛坯熱加工時就已經鑽出來了,並不是在合金鋼塊上直接鑽出來的。之所以不採用鑄造的理由也很簡單,那就是強度不夠,壽命太短,容易死人。
(無縫鋼管就是沒有焊接口的一體成型鋼管)
所謂鑄造就是將金屬加熱到液體,然後將液體倒入事先製作好的模具空腔內,最後冷卻凝固得到零件和毛坯的金屬熱加工工藝,這種方法人類早在幾千年前的青銅時期就已經熟練掌握,而到了熱兵器出現後,鑄造也曾經長期成為製造炮管和槍管的唯一工藝,例如我們熟悉的明代三眼銃和紅夷大炮都是鑄造成型的。這種工藝加工難度小、速度快,也便於武器大規模製造,但是卻有些先天性的缺點:
第一、由於液體金屬冷卻過程中極易混入空氣,這就會導致鑄造件不可避免的產生氣孔。
第二、模具本身會熱脹冷縮,加上模具精度以及清潔度不夠的問題,這就會導致鑄造件或多或少的存在沙眼、凹陷、裂紋。
第三、鑄造件因為是靠自然流入模具成型,因此內部分子結構密度較鬆散,這就導致了強度不夠的嚴重問題。
(司登衝鋒槍,使用便宜的鑄造槍管,九美元一隻,被譽為二戰最坑武器之一)
以上三個缺點決定了鑄造件的命運,那就是強度不夠而且安全性很差,極容易發生炸膛事故,這也就是為什麼早期的火炮炮管普遍很厚,而且在外部還有大量加強筋的原因,強度不夠,只能不停的堆材料。
現代槍管普遍採用鍛造工藝製造而成,而且是高精度冷鍛工藝,但是要使用冷鍛工藝,你必須先製造出合格的高強度且富有任性的無縫鋼管,而在無縫鋼管的製造過程中就有穿孔這個工序,而槍管的內膛也是在這個孔的基礎上加工而來的,這就是所謂的鐵棒鑽洞一說。
有了高強度的合金無縫鋼管毛坯,下面就是檢驗冷鍛工藝的時候了,將毛坯件固定在冷鍛機床上,一邊旋轉,一邊使用鉸刀對內膛進行打磨擴孔,一邊還得用冷鍛錘頭對其進行鍛打。
在這一過程中,毛坯件會由粗短變成細長,分子間結構變得密實,強度也增加了不少,但是這個對精度的要求非常高,光是怎麼打磨出一個前後完全筆直的洞,難度係數已經是五顆星。(粗毛坯和細槍管)
槍管成型後,最後一道工序就是刻劃膛線,這就是深孔機加工工藝,膛線刻劃一般分為鉤刀拉削法和刮刀法,但是原理都是使用膛線刀在槍管內壁反覆劃拉,最後分別刻劃出陽線和陰線,這樣才算製造出了一根合格的槍管。經過這樣冷鍛和機加工製造出來的槍管平均壽命可以達到15000發,已經遠遠超過了人類的需求,畢竟戰場上沒有誰能夠打上這麼多子彈還不死。
軍史吐槽君
現代槍械的槍管可不是鐵棒,槍管是由高強度中等合金量的鋼管制造出來的,鐵鑄造也許在明朝可以,當時有種鳥槍叫做“榆木噴”(實際上是一種小型便攜式火炮)就是用鑄鐵鑄造而成的。
那麼,為何槍管不能使用鑄造方式製造呢?這是因為槍械進入到膛線時代和口徑制式化之後,槍管的內部變得很複雜,並且子彈發射藥的能量釋放也成倍的提高(現代子彈的發射藥是採用的硝化棉+硝化甘油雙基發射藥)這就需要槍管有非常高的強度(硬度和韌性),而使用鑄造方式基本上不可能製造出來合格的槍管。
鑄造首先遇到的問題就是膛線!槍械口徑制式化以來,大規模製造的最大口徑是14.5㎜、最小的是5.45㎜(可以用圓規畫一下看看“圓”粗細),並且裡面還有“陰陽紋”膛線,如果槍管採用鑄造方式生產,先要有“外沙型”和內芯,5.45~14.5㎜這樣細管狀物“沙型和內芯”製作起來是非常困難的!並且內芯的外表需要和膛線的紋路必須要一樣…對於現有的大規模沙型流水線來說這兩項是根本難以生產出來的東西,所以僅製造外沙型和複雜內芯就會讓鑄造方式難以生產。
就算是將外砂型和內芯製作出來,在鋼水澆鑄的過程中仍然是困難重重!鋼液本身是“流動性”很差的金屬,它的鑄造性能不如:鑄鐵、銅、鋁…澆鑄這樣細度的管狀物有可能會出現鑄造形狀不完整這樣的嚴重鑄造缺陷,甚至會出現鋼水溫度和密度太高將砂型熔燬,要是這樣的話前面所有的“砂處理工藝”(工序)也就前功盡棄了!
從上面這兩個工藝流程來看,以現有的一般的精密鑄造工藝來說,根本實現不了這樣的細度的管狀物鑄造!唯有采用更加精密的航空級別的鑄造方式才能鑄造出來,但是生產效率變得極低和生產價格變得奇高!槍也就失去了大規模裝備的意義!
理論上來說,可以使用航天級精密鑄造方式來生產槍管,可是除了效率低價格昂貴之外,強度也達不到技術要求。因為槍管從鋼錠到形成毛坯需要多次碾壓塑形,才能讓鋼材的內在分子結構更加的緻密,加工完成後強度更高。精密鑄造一次成型的東西根本達不到強度要求。
那麼,現代槍管是怎樣製造出來的?現代槍管的製造工藝分成:冷鍛工藝和傳統的深孔加工工藝。
所謂“冷鍛”,大概其的工藝流程就是:先將一節經過初鍛、熱處理、表面精整後的毛坯件中心打孔,使用一根與膛線一樣紋路的鋼質內芯穿過去,然後一頭卡在冷鍛機的卡盤上,由四個黃銅製成的錘頭在冷鍛機卡頭慢速旋轉下均勻的敲打毛坯,使其拉長,最後變成一根尺寸合格的槍管。
圖片上就是冷鍛機的黃銅製錘頭,一共四個,每一個重量在18公斤左右。
這臺設備就是“冷鍛機”
,目前大部分突擊步槍、班用支援武器(輕機槍)和手槍的槍管都由它敲打出來,這個設備外表不起眼,但是技術等級很高,需要有非常好的控制才行,捶打和旋轉要均勻、同步,如果錘頭速度不一就會將槍管打變形了,形不成規則的圓形。
一般突擊步槍、輕機槍可以採用冷鍛工藝製造,但是大口徑重機槍和狙擊步槍仍然要採用傳統的深孔加工來完成,因為“冷鍛”雖然效率高,但用這種方式加工出來的槍管強度不夠,原因是將槍管的金屬分子鏈都打斷了,鋼的強度與分子鏈長短有關,理論上來說越長的分子鏈鋼的強度也就越高!冷鍛雖然降低了槍管的強度,但是突擊步槍口徑小,發射藥量也少,膛壓也較低,冷鍛槍管還是可以承受的,但是大口徑重機槍就不一樣了,各種條件與突擊步槍相比增加不是一星半點,槍管強度耐受性低直接降低了子彈發射的次數,頻繁的報廢槍管導致了使用成本的增加…所以,為了得到強度更高的槍管只能採用深孔加工。
深孔加工膛線簡單的說:就是使用鏜床和長杆膛線拉刀
將槍管毛坯內的陰陽紋膛線一點點的切削出來。
大概的工藝流程也是需要一根精整後的槍管毛坯(尺寸已經定好了)毛坯的一頭卡死在鏜床的卡盤,中心也需要打一個孔,然後拉刀探進去將膛線加工出來。
槍管這樣的細深孔加工工藝是比較困難的,因為膛線刀在內部工作,外面根本看不到內部的情況,只能是憑藉高級技師的經驗去完成加工。圖片上就是正在加工狙擊步槍的槍管,較粗的鋼棒就是槍管的毛坯、桿狀物體就是拉刀的長杆、深藍色的那個就是給拉刀頭降溫的“機加冷卻油”
總之,現代槍械製造貌似簡單,實際上需要完備的大工業基礎去支持,全世界可以製造槍械的國家仍然是少數工業強國的專利,生產廠家也都是有百年以上歷史的知名企業,其它國家要想大規模製造出來性能穩定,質量優良的槍械仍需努力才行。
皇家橡樹1972
雖然槍管從外面看起來只是一根普通的管子,但是這裡所包含的技術含量卻一點也不比建一座大廈容易。
如果是鑄造出來的鐵管,鐵管裡面會混雜一些空氣,會起泡,對於槍管來說,這些就是雜質,如果槍管有輕微的裂痕,則槍在射擊的時候就很有可能發生意外事故,對於要求更高的狙擊槍來說,鐵棒還得提前放到太陽底下暴曬,消除了鐵管的應力才可以加工。
加工槍管的要求還是很多的,因為槍的特殊性,所以它必須要耐高溫,不能打幾槍槍管就燒紅了,因此需要質地堅硬耐高溫,當然韌性也是必不可少的,所以它還會有一點彈性,還有一個很重要的原因,就是槍管需要有膛線,子彈被擊發,槍管內部可不是光溜溜的,而是有螺旋膛線的,它的橫截面看起來像是機器包包子收口的那個刀片,也可以說像多葉風車。
膛線的作用就是讓彈頭在出膛之後,仍然可以讓子彈保持既定方向,提高彈頭的射擊精度和射程,所以膛線做的越精越好,但是鐵水熔鑄出來的東西,精度可真的不咋地。
風雲一點通
金屬材料的機械性能和加工過程有決定性關係。鑄造的產品因為內部溫度降低速度不均勻,會形成缺陷,晶體排列混亂,降低機械強度,主要是抗拉伸強度低。一般用通過鍛造消除內部缺陷。鑄造件主要用於承受壓力的場合,或者低拉力的零部件。比如齒輪箱,基座。或者結構複雜,難於加工的,比如活塞發動機氣缸。但是此時都做的比較厚重,用增加材料換取提高強度。
對於槍管,主要承受內部火藥氣體壓力,對槍管形成膨脹拉力。因為主要是步兵手持,要減小重量。鑄造就需要又粗又重的槍管。非常不實用。一隻步槍,前重後輕,一個人能不能抬起來保持穩定瞄準都成問題。
對鍛造材料進行機械加工,可以在保證強度的前提下減輕重量,還能成倍的節省材料。
天明遙遙山海關
膛線,加槍管的金屬加工工藝。
英雄少年66265076
槍管、炮管是不允許用有縫管來製造的,它採用的都是高耐熱無縫管。
高耐熱無縫管是鍛造的,不是鑄造的(槍管也可以採用鑽孔的方法,但是需要鑽頭很長)。
這是因為槍管、炮管工作時溫度和壓力都很高,要求對鋼管的抗高溫和抗變形能力也相當高,普通鋼管在這種環境下將變形,影響槍管、炮管滑道精度。
5905s
鑄件和鍛件那能一個性能嘛,都是鍛造出來的,好的都得用電渣重融,不是普通鍊鋼的
善良d流氓
我問一下。那槍管最後一步是拉膛線吧。那槍管硬度55-58度那麼硬的情況下怎麼樣拉膛線????
手機用戶60148728517
從參數來說。木倉管要承受200Mpa以上的壓力,普通工藝拉倒去吧。必須要高質量鋼才行。